JP3965094B2

JP3965094B2 - 表面処理組成物及びウェザーストリップ

Info

Publication number: JP3965094B2
Application number: JP2002243274A
Authority: JP
Inventors: 博樹小森; 清飯塚; 喜洋伊藤
Original assignee: Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Current assignee: Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: JP2004083641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスとの摺動によって生じる異音等を防ぐためにウェザーストリップの表面に塗布される表面処理組成物及びこれを塗布したウェザーストリップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のグラスチャンネルのうちウインドガラスと摺接する部位に、動摩擦係数の低減を目的として、塗料をコーティングすることが従来から行われている。例えば、特開平５−１７１０９７のように、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）の粉末を配合したウレタン系の塗料を塗布することで、ウェザーストリップとガラスパネルとの摺接面における動摩擦係数の低減を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−１７１０９７のように、ウェザーストリップのガラス摺動部位における動摩擦係数の低減を図るために、ポリウレタン系の表面処理剤にはＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）の樹脂パウダーが配合されているが、この種の樹脂パウダーは表面処理組成物中の主成分（バインダー）であるウレタン樹脂への接着性が悪く、経時での摺動時にポリウレタン樹脂層から樹脂パウダー成分が脱落する問題がある。
【０００４】
ポリウレタン樹脂層から樹脂パウダー成分が脱落すると、表面処理組成物の塗装表面に凹部が生じ、これにダスト等が詰まることで、動摩擦係数が急激に上昇し、ガラスパネル摺動時に異音特に低級音が発生しやすくなる。さらには、ガラスパネル摺動に対する摩擦耐久性も低下することになる。尚、低級音とは、ガラスパネルがウェザーストリップの表面を摺動するとき生ずる耳障りで不快感を与える「キー」、「キュー」というような音を意味する。
【０００５】
ガラス廻りに装着されるウェザーストリップの表面処理組成物には、ガラス摺動性、動摩擦係数、耐久性などを向上させる目的のものが多いが、今日において、ガラスパネルとの経時での摺動時の低級音を防ぐことができる表面処理組成物はない。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、その目的は、ウレタン樹脂と樹脂パウダーとを含んでなる表面処理組成物において、ウレタン樹脂層からの樹脂パウダー成分の脱落を防ぐことにより、表面処理組成物塗装表面における凹部の発生を抑えて、ダスト成分の塗膜表面への突き刺さり及び保持を防ぐことにより、経時での動摩擦係数の上昇防止、さらにはガラス摺動時の異音特に低級音の発生防止及び摩擦耐久性を向上させた表面処理組成物及びウェザーストリップの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明は以下のことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明は、硬化性ポリウレタン樹脂とシリコーンオイルとを含有してなる表面処理組成物において、分子中に水酸基またはメトキシ基を有する樹脂パウダーとしてアクリル樹脂成分またはフェノール樹脂成分を含んでなるものを、前記ポリウレタン樹脂成分１００重量部に対して、少なくとも１種類、０．５〜３０重量部配合したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の表面処理組成物において、前記アクリル樹脂成分は、ポリメチルメタアクリレートであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、硬化性ポリウレタン樹脂と樹脂パウダーとを含んでなる表面処理組成物を塗布したウェザーストリップであって、前記表面処理組成物は請求項１または２の表面処理組成物であることを特徴する。
【００１２】
これらの発明において、ウェザーストリップとは、ドアグラスランをはじめとしてそれに類する種々の自動車用シール部材を含む概念すなわち自動車の窓枠やドア等の開閉部に使用されるシール部材の総称であり、必ずしもドアグラスランのみに限定されるものではない。
【００１３】
以上示した発明に係る表面処理組成物においては、分子中にメトキシ基または水酸基を有する樹脂パウダー成分がポリウレタン樹脂と強固に接着するので、ポリウレタン樹脂層からの樹脂パウダー成分の脱落現象を防ぐことができ、表面処理組成物の塗布面における凹部発生を防止できる。そして、このことにより、表面処理組成物塗膜表面へのダスト成分の保持及び突き刺さりを回避することができるので、塗膜表面の動摩擦係数の上昇を防止することができる。したがって、ガラスパネルとの経時での摺動時における異音特に低級音を防ぐことができると共に表面処理組成物の塗膜の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について述べる。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態を示した概略図で、特にウェザーストリップの断面構造を示すものである。尚、本発明に係るウェザーストリップの断面形状は、これに限定されるものではない。
【００１６】
図示されたウェザーストリップ１は、断面略コ字状形状を成すチャンネル部と、チャンネル部の左右の開口縁から内側に向けて斜めに突出形成された一対のシールリップ部とを構成するように、押出成形して得られたものである。このとき、ガラスが当接するチャンネル部の内底面及びシールリップ部のガラス摺動面に、本発明の表面処理組成物が塗布され、例えば５０〜１００μｍの膜厚のコーティング１１，１２が施される。
【００１７】
前記表面処理組成物は、硬化性ポリウレタン樹脂とシリコーンオイルと樹脂パウダーと配合してなる。ここで、樹脂パウダーとして分子中にメトキシ基または水酸基を有するものが配合される。このとき、当該樹脂パウダーは、前記ウレタン樹脂１００重量部に対して、少なくとも１種類、０．５〜３０重量部配合される。尚、当該表面処理組成物には、さらにトルエンやメチルエチルケトン等の溶剤が適宜配合される。
【００１８】
前記メトキシ基を有する樹脂パウダーとしてはアクリル樹脂成分からなるものがあり、また、水酸基を有する樹脂パウダーとしてはフェノール樹脂成分からなるもがある。本発明においては、これらの樹脂成分が単独または組み合わせて用いられる。
【００１９】
前記アクリル樹脂は、アクリル酸の誘導体を重合したものを意味し、アクリル酸若しくはメタクリル酸のエステルの重合体及び共重合体が包括される。具体的には、ポリメチルアクリレート（アクリル酸メチルの重合体）や、ポリメチルメタアクリレート（メタクリル酸メチルの重合体）等が例示される。また、ウレタン樹脂中のＮＣＯ基と架橋反応を起こすやすいアミノ基を有するポリアクリルアミドのようなアクリル樹脂を、本発明に係る樹脂パウダーに適宜配合させてもよい。
【００２０】
前記フェノール樹脂は、フェノールとホルムアルデヒドから得られるノボラック型やレゾ−ル型のもののみならず、他のフェノール類とアルデヒド類から得られる樹脂及びこれらの変成体を包括する。他のフェノール類には、クレゾール、キシレノール、レゾルシン等がある。他のアルデヒドには、アセトアルデヒド、フルフラール等がある。
【００２１】
表１に、ポリウレタン系塗料と各種樹脂パウダー成分との接着力についての試験結果を示した。
【００２２】
当該試験の概要を説明する。先ず、各々の樹脂パウダー成分からなる樹脂板にポリウレタン系塗料を５０μｍの膜厚となるように塗布した。次いで、この樹脂板を、常温のもと２４時間放置した後、１０ｍｍの幅で裁断した。そして、図２に示したように、テンシロン引っ張り試験機を用いて、引っ張り速度５０ｍｍ／分の条件で、塗膜と樹脂板とを矢示方向に引っ張り、塗膜と樹脂板との境界の接着力（Ｎ／ｃｍ）を測定した。
【００２３】
試験したポリウレタン系塗料及び樹脂パウダー成分を以下に示す。
【００２４】
塗料１：硬化性ポリウレタン樹脂（ＫＧＰ１０（坂井化学工業株式会社製））１００重量部にシリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３（坂井化学工業株式会社製））１５重量部配合してなるポリウレタン系塗料
塗料２：硬化性ポリウレタン樹脂（ＰＣ−１０Ｕ（坂井化学工業株式会社製））１００重量部にシリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３（坂井化学工業株式会社製））１５重量部配合してなるポリウレタン系塗料
樹脂パウダー成分：ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、フェノール樹脂
表１に示された接着力の値から明らかなように、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）及びフェノール樹脂成分のポリウレタン樹脂に対する接着力は、２．５Ｎ／ｍ以上（２．８〜３．０Ｎ／ｃｍ）となり、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）のようなオレフィン系樹脂成分のポリウレタン樹脂に対する吸着力（０．２Ｎ／ｍ）と比較して、著しく高いことが確認できる。
【００２５】
このことは、アクリル樹脂やフェノール樹脂のようなメトキシ基や水酸基を有する樹脂パウダーをポリウレタン樹脂に配合すれば、従来から問題となっているポリウレタン樹脂層における樹脂パウダー成分の脱落現象を防止できることを示すものである。
【００２６】
次に、表２に、ポリウレタン系塗料に配合される樹脂パウダーの種類と配合量による摩擦耐久性と動摩擦係数の変化を調べた試験結果を示した。
【００２７】
図３は、摩擦耐久性試験を説明した概略図である。図示したように、固定させたガラス板に、試料（試験する表面処理組成物を塗布（膜厚５０μｍ）した板状のウェザーストリップのゴム基材）を、荷重１０００ｇ、ストローク幅１００ｍｍ、サイクル速度６０回／分及びストローク１０００回毎の０．５ｇダスト（ＪＩＳＺ８９０１２種）散布の条件で、矢印方向に往復摺動させ、試料の摺動部位におけるゴム基材の露出が起こるまでのストローク回数を測定した。
【００２８】
図４は、動摩擦係数測定試験を説明した概略図である。図示したように、試料（ウェザーストリップのゴム基材の表面に試験する表面処理組成物の塗膜が形成された板状のゴム基材）に、重さ１００ｇのウエイトＷ（Ｒ５０球面ガラス採用）を乗せ、摺動速度１０００ｍｍ／分で、矢印方向に摺動させて、一定ストローク回数毎（初期、１万回、２万回、３万回）の動摩擦係数を摩擦係数測定装置（ＨＥＩＤＯＮ（新東科学製））用いて測定した。
【００２９】
表２において、被検試料である表面処理組成物Ｓ１〜Ｓ１７，Ｐ１〜Ｐ１６は、硬化性ポリウレタン樹脂（ＰＣ−１０Ｕ）１００重量部に対してシリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３）１５重量部配合したもの基本とした。Ｓ２〜Ｓ１７，Ｐ１〜Ｐ１６は、さらに各種樹脂パウダーを配合している。Ｓ１は、樹脂パウダー成分を配合していない。尚、Ｓ１〜Ｓ１７，Ｐ１〜Ｐ１６には、有機溶剤としてトルエン及びメチルエチルケトンを前記ポリウレタン樹脂１００重量部に対して５０重量部ずつ混合した。
【００３０】
Ｓ２〜Ｓ１１は、硬化性ポリウレタン樹脂（ＰＣ−１０Ｕ）１００重量部に対し、シリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３）を１５重量部配合し、さらに樹脂パウダー成分として、ポリプロピレン（ＰＰ）を０．４，０．５，１．０，５．０，１０，２０，３０，４０重量部配合したものである。
【００３１】
Ｓ１０〜Ｓ１７は、硬化性ポリウレタン樹脂（ＰＣ−１０Ｕ）１００重量部に対し、シリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３）１５重量部配合し、さらに樹脂パウダー成分として、ポリエチレン（ＰＥ）を０．４，０．５，１．０，５．０，１０，２０，３０，４０重量部配合したものである。
【００３２】
表２に示されたＳ１〜Ｓ１７の結果によると、硬化性ポリウレタン樹脂を含んで成る表面処理組成物の摩擦耐久性は、ＰＰ成分及びＰＥ成分の配合量に依存して向上していく傾向にあるものの、ストローク回数１７０００に留まることがわかる。また、その動摩擦係数は、ＰＰ及びＰＥの樹脂パウダーを配合するしないにかかわらず向上せず、ストローク回数１万回で１．０を超えてしまうこと（１．０〜１．２）が確認された。さらに、樹脂パウダーの配合量が４０重量部である場合、摺動音（樹脂分が多くなることにより、樹脂とガラスが擦れる音）が目立つことも確認された。これらのことは、ポリウレタン系塗料にＰＰやＰＥ等のオレフィン系の樹脂パウダーを配合しても、長時間にわたるガラスパネル摺動による低級音の発生さらには塗膜剥離を回避できないことを示すものである。
【００３３】
Ｐ１〜Ｐ８は、硬化性ポリウレタン樹脂（ＰＣ−１０Ｕ）１００重量部に対し、シリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３）１５重量部配合し、さらに樹脂パウダー成分として、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）を０．４，０．５，１．０，５．０，１０，２０，３０，４０重量部配合したものである。
【００３４】
Ｐ９〜Ｐ１６は、硬化性ポリウレタン樹脂（ＰＣ−１０Ｕ）１００重量部に対し、シリコーンオイル（ＫＧＬ−８０３）１５重量部配合し、さらに樹脂パウダー成分として、フェノール樹脂を０．４，０．５，１．０，５．０，１０，２０，３０，４０重量部配合したものである。
【００３５】
表２に示されたＰ１〜Ｐ１６の結果によると、硬化性ポリウレタン樹脂を含んで成る表面処理組成物の摩擦耐久性は、ＰＭＭＡまたはフェノール樹脂の樹脂パウダーを配合することで、従来の表面処理組成物（Ｓ２〜Ｓ１７）と比較して、高くなることがわかる。特に、当該樹脂パウダーをポリウレタン樹脂１００重量部に対して０．５〜３０重量部配合することで、摩擦耐久性はストローク回数３００００を超えることが確認された。このとき、その動摩擦係数も、ストローク回数３万回でも１．０を超えないことが確認された。尚、樹脂パウダーの配合量が４０重量部である場合、摺動音が目立つことが確認された。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【表２】

【００３８】
以上、表１及び表２の試験結果から、硬化性ポリウレタン樹脂を含んで成る表面処理組成物において、分子中に水酸基またはメトキシ基を有する樹脂パウダーを配合することで、当該樹脂パウダー成分は強固にポリウレタン樹脂に接着するので、ポリウレタン樹脂層からの樹脂パウダー成分の脱落現象を防ぐことができる共に、表面処理組成物塗膜表面の経時での動摩擦係数の上昇を防止及び摩擦耐久性を向上させることができることが判る。このように、本発明に係る表面処理組成物によれば、ガラスパネル摺動時における低級音の発生を防ぐことができると共に塗膜の摩擦耐久性を向上させることができることが示された。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１及び請求項２の発明によれば、ポリウレタン樹脂を含んで成る表面処理組成物において、分子中に水酸基またはメトキシ基を有する樹脂パウダーを配合することで、当該樹脂パウダー成分はポリウレタン樹脂と強固に接着するので、ポリウレタン樹脂層からの樹脂パウダー成分の脱落現象を防ぐことができ、表面処理組成物の塗布面における凹部発生を防止できる。そして、これにより、表面処理組成物塗膜表面へのダスト成分の保持及び突き刺さりを回避することができ、塗膜表面の経時での動摩擦係数の上昇を防止することができるので、ガラスパネルとの経時での摺動時における異音特に低級音の発生を防ぐと共に、表面処理組成物の塗膜の摩擦耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、請求項３の発明のように、請求項１または請求項２の表面処理組成物をウェザーストリップの表面に塗布することで、ガラスパネルとの経時での摺動時における異音特に低級音の発生を防ぐことができると共に摩擦耐久性を向上させたウェザーストリップを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示した概略図。
【図２】接着力試験の概略説明図。
【図３】摩擦耐久性試験の概略説明図。
【図４】動摩擦係数測定試験の概略説明図。
【符号の説明】
１…ウェザーストリップ
１１，１２…本発明に係る表面処理組成物によるコーティング

Claims

硬化性ポリウレタン樹脂とシリコーンオイルとを含有してなる表面処理組成物において、
分子中に水酸基またはメトキシ基を有する樹脂パウダーとしてアクリル樹脂成分またはフェノール樹脂成分を含んでなるものを、前記ポリウレタン樹脂成分１００重量部に対して、少なくとも１種類、０．５〜３０重量部配合したこと
を特徴とする表面処理組成物。
前記アクリル樹脂成分はポリメチルメタアクリレートであること
を特徴とする請求項１に記載の表面処理組成物。
硬化性ポリウレタン樹脂と樹脂パウダーとを含んでなる表面処理組成物を塗布したウェザーストリップであって、
前記表面処理組成物は請求項１または２に記載の表面処理組成物であることを特徴するウェザーストリップ。